1、毕 业 设 计题 目：某 35kV 开关站设计及其概预算编制 入 学 年 月_2009 年 12月_姓 名_ _ _学 号_ 0901225051 专 业电气工程及其自动化学 习 中 心_嘉兴阳光 _指 导 教 师_完成时间_ 2011 年_ 8 月_30_日摘 要把已经学习的知识应用于实际生产，毕业设计是完成教学计划，达到知识应用的主要环节，通过毕业设计，综合运用已学到的知识，结合时间培养自己的设计构思和创新能力。本课题的设计，主要采用 6 台 1400QZ1002 型轴流泵，配 10KVYQGN990M116 异步电动机完成排灌作业。此 35KV 排灌闸站工程位于工业园区 110KV 变电
2、站1KM 处，水坝上游约 200M 处。工程本身采用闸站结合堤身式泵站，左右岸引水闸紧贴泵站主厂房。左右岸引水闸可与泵站联合运行，也可单独运行，流量调节用闸门开度控制来实现，年平均排涝约为 400 小时。整个工程通过负荷计算确定可选择变压器的容量：一次侧为 35KV：3150KVA ；二次侧为 10KV：800KVA，分别作为一二次侧负荷的主变压器。在预算工程中，本设计根据高低压侧的各架空线和电缆上的电流大小选择高低压开关柜。并简单的做了整个排灌系统的防雷避雷接地的措施和照明和故障照明部分，还有排灌站二次部分的保护、测量等也作了介绍。其中二次部分也可以通过一套成套设备来完成。目 录第一章 工程
3、概况.11.1 供电电源.11.2 闸站用电负荷.11.3 电机型号及主要参数.2第二章 排灌站及闸站电气负荷计算和功率因数的补偿.32.1 35KV/10KV 变压器高低压侧的负荷计算和功率因数补偿.32.2 闸站 10kv / 0.4kv 变压器两侧的负荷计算.32.3 功率因数补偿.4第三章 排灌站变压器台数和容量的选择.6第四章 排灌电机和闸站的电气主接线方案的选择.74.1 35KV10KV 的电气主接线方案.74.2 10KV0.4KV 的电气主接线方案.7第五章 排灌站各变压器的短路计算.85.1 画得相应的等效电路.85.2 选取基准容量.85.3 计算各元件的电抗标么值.85
4、.4 求 K-1 点的总电抗标么值和短路电流及短路容量.95.5 根据 K-1 点的计算方法得出其它各点的结果.9第六章 排灌系统工程高低压开关的选择及校验.106.1 高压开关柜的选择.106.2 低压开关柜的选择.12第七章 排灌站及闸站线路导线的截面和型号的选择.157.1 35KV 架空线的选择和校验.157.2 10KV 架空线的选择和校验.157.3 10KV 母线的选择及校验.157.4 10KV 电缆的选择和校验.157.5 0.4KV 母线的选择.167.6 0.4KV 电缆的选择和校验.167.7 对电动机电缆的选择和校验.167.8 闸站各用电负荷的导线的选择.16第八章
5、 排灌站线路的防雷避雷措施.178.1 等地位联结的防雷.178.2 采用 ZYSPD-N-BT/2自动化防雷.178.3 设备接地的防雷措施.178.4 接地防雷网防雷.18第九章 排灌站的二次部分.199.1 控制操作.199.2 测量.209.3 二次设备的选择.21第十章 照明和故障照明.2210.1 照明.2210.2 故障照明.22第十一章概预算编制.23第十二章 结论.27致谢.28参考文献.29附表.30第一章工程概况1.1 供电电源桐乡市某 35KV 排灌闸站工程位于工业园区 110KV 变电站 1KM 处。工业园区变电所 10KV 级已有线路专供工业园区。 站工程供电就利用
6、原有 10KV 线路。线路末端走向根据工程的饿布置作调整, 终端杆在泵站左侧 , 距泵站主厂房约 25M, 用电缆引入开关室。1.2 闸站用电负荷闸站用电负荷表序号负荷名称 规格 负荷 KW 数量 备注1 水泵外江进水口工作门 PQ2 100Kn-7m 卷扬机15 5 台2 水泵外江进水口快速门 PQK2 160Kn-7m 卷扬机 20 5 台3 水泵内江进水口工作门 PQ2 100Kn-7m 卷扬机 15 5 台4 水泵内江进水口快速门 PQK2 100Kn-7m 卷扬机 15 5 台5 左岸引水口检修门 PQ2 100Kn-7m 卷扬机15 1 台6 左岸引水口工作门 PQ2 100Kn-
7、7m 卷扬机 15 1 台7 右岸引水口检修门 PQ2 250Kn-7m 卷扬机 25 1 台8 右岸引水口工作门 PQ2 400Kn-7m 卷扬机 400 1 台YZR132M2-6 5 5 台9 桥机YZT225M-8 32 1 台10 技术供水泵 10 2 台11 渗漏排水泵 1 2 台12 检修排水泵 3 2 台13 真空滤油机 33 1 台14 空压机 10 1 台15 柜式空调 RFR-70LW 4.0 2 台16 电焊机 BX6-160 10 1 台17 照明 2518 二次负荷 2019 其它 10表 11以上合计 104KW1.3 电机型号及主要参数异步电动机型号：YQGN9
8、90M1-16 技术参数（计算值/保证值）：额定功率：400KW ；额定电流：36.1A；额定电压： 10000V；额定频率：50HZ；转 速：370rpm；绝缘等级：F（B 级考核） ；效 率：92.0% / 90%； 功率因数：0.7；最大转矩/额定转矩：2.0 / 1.8；堵转矩 / 额定转矩：0.8 / 0.8；输入转矩/额定转矩：1.1 / 1；电机重量：约 5.2t功率因数补偿，根据规程要求功率因数须大于或等于 0.9。补偿前：电机功率：400KW；功率因数： 0.7；台数：6；闸站用电；1 个。要达到功率因数大于或等于0.9，须补偿无功功率。第二章.排灌工程的电气负荷计算和功率因
9、数补偿2.1 35KV/10KV 变压器高低压侧的负荷计算和功率因数补偿2.1.1 一台异步电动机的计算：由已知得：cos=0.7 , tan=1.02 , 额定功率 P=400kw , 效率取 90% P30=P/（ 90%）=400kw / 0.9 =444kwQ30= P30* tan =444kw * 1.02=453kvarS30= = =634KV.A30222var)453()(kw2.1.2 六台异步电动机的总计算负荷：P =0.9P 6=0.9444kw6=2398kw)6(3030Q =0.9Q 6=0.9453kvar6=2446kvar)(S = =3425KV.A)6
10、(30)6()6(302302 22var)46()98kkwI = S /( U )=3425KV.A / ( 10kv)=198A)(N32.2 闸站 10kv / 0.4kv 变压器两侧的负荷计算2.2.1 水泵外江进水口工作门根据查表取 K =0.8， cos =0.8 ，tan =0.75d所以 P = K 、P =0.815kw=12kw30eQ = P 、tan =12kw0.75=9kvar30S = =15KV.A230 22var)9()1(kwI = S / ( U )=15KV.A / ( 380V)=22.8A30N3根据水泵外江进水口工作门的计算方法得：2.2.2
11、水泵外江进水口快速门 I30= 30.4A2.2.3 水泵内江进水口工作门 I30= 22.8A2.2.4 水泵内江进水口快速门 I30= 22.8A2.2.5 左岸引水口检修门 I30=22.8A2.2.6 左岸引水口工作门 I30=22.8A2.2.7 右岸引水口检修门 I30= 38.0A2.2.8 右岸引水口工作门 I30= 607.8A2.2.9 桥机：2.2.9.1 YZR132M2-6 I30= 7.6A2.2.9.2 YZT225M-8 I30= 48.6A2.2.10 技术供水泵 I30= 15.2A2.2.11 渗漏排水泵 I30= 1.5A2.2.12 检修排水泵 I30
12、= 4.6A2.2.13 真空滤油机 I30= 63A2.2.14 空压机 I30=14.3A2.2.15 柜式空调 I30= 6.5A2.2.16 电焊机 I30=25.2A2.2.17 照明、二次负荷和其它设备的损耗都是有功损耗 I30=939A2.3 功率因数补偿电力系统在运行过程中，无论是公用还是民用，都存在大量感性负载，如工厂中的感应电动机、电焊机等，致使电网无功功率增加，对电网的安全经济运行及电气设备的正常工作产生一系列危害，使负载功率因数降低，供配电设备使用效能得不到充分发挥，设备的附加功率增加。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功
13、率因数要求时，则需考虑人工无功功率补偿。2.3.1 补偿前：因为在 10kv 母线上，有 6 台异步电动机和一个闸站用电，所以考虑补偿时应全部考虑为补偿对象。而由闸站计算负荷得有功功率 P =509kw,无功功率 Q =351kvar I30I30。P = P +P 0.9=2398kw+509kw0.9=2856kw总 ）(30)6(30I30Q = Q + Q 0.9=2446kvar+351kvar0.9=2762kvar总 ）()(S = =3973KV.A总 ）(30)()(302302总总 22var)76()85kkw因此未考虑无功补偿前，主变压器的容量应选 4000KV.A2.
14、3.2 无功功率补偿容量按相关规定，补偿后变压器的高压侧功率因数不应低于 0.9，即 cos 0.9,这里)1(取 10kv 侧补偿后的功率因数 cos =0.92，且已知变压器 10kv 侧的功率因数)2(cos =0.7 。因此，10kv 侧需并联电容容量为Q =2856(tan arccos0.7 - tan arccos0.92)kvar=1685kvarC2.3.3 补偿后重新选择变压器容量变压器 10kv 侧的视在计算负荷为S = =3052KV.A)2(30 22var)1685r7()856kkw因此无功补偿后，一次侧主变压器的容量应选择为 3150KV.A2.3.4 补偿后系
15、统的功率因数补偿后一次侧主变压器的功率损耗0.015 S =0.0153052KV.A=45.8kw1TP)2(300.06 S =0.063052KV.A=183.1kvarQ)(变压器 35kv 侧的电气计算负荷为P =2856kw+45.8kw=2902kw)1(30Q =(2762-1685)kvar+183.1kvar=1260kvar）（S = =3164KV.A)1(30 22var)160()9kkw补偿后的功率因数为 cos =2902kw / 3164KV.A=0.9170.92.3.5 补偿后系统的功率因数补偿后二次侧变压器的功率损耗：0.015 S =0.015618K
16、V.A=9.27kw2TP)1(300.06 S =0.06618KV.A=37.06kvar1Q)2(变压器 10kv 侧的电气计算负荷为P =509kw+9.27kw=518kw)1(30Q =351kvar+37.06kvar=388kvar）（S = =647KV.A)1(30 22var)38()5kw2.3.6 无功补偿前后的比较S - S =4000KV.A-3150KV.A=850KV.ANT由此可见，补偿后变压器容量减少了 850KV.A，不仅减少了投资，而且还减少了电费的支出，提高了功率因数。第三章、整个排灌工程中变压器的台数和容量的选择如上所得,可确定整个排灌工程中变压器的台数和各变压器的型号.为力求满足用电负荷对供电可靠性的要求,对拥有大量一、二级负荷,应采用两台及以上变压器.而此系统中,选择一台变压器. 如上计算得,35KV 变压器的容量在未补偿前为 3973KV.A , 而无功补偿后, 计算得其容量为 3052KV.A , 因此,取变压器容量为 3150KV.A ; 型号 S113150/35 KV.A 。对于 10KV 变压器的容量选择,在未进行无功补偿前, 计算得其视在计算负荷为647KV.A , 而无功补偿后,其视在计算负荷为 552KV.A , 因此取变压器的容量为800KV.A ; 型号 S11800 / 10 KV.A。
